EFFECTS OF FISH FARMING ON THE DISTRIBUTION OF POLYCHAETES IN THE AEGEAN SEA

Zeki Ergen*, Melih Ertan Çinar And Ertan Dagli

Ege University, Faculty of Fisheries, Dep. of Hydrobiology, Izmir, Turkey - *ergen@sufak.ege.edu.tr

Abstract

The distributional patterns of polychaetes in the vicinity of fish cage farms were studied at 6 stations in the Aegean Sea. A total of 256 species

belonging to 43 families were identified. Samples collected under the fish cages had relatively low diversity, but high densities of some

opportunistic species such as Capitella capitataand Lumbrineris gracilis.

Keywords: Cage farming, Polychaeta, Aegean Sea

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

350

Introduction

Dense aquaculture activities in the coastal zone have resulted in

decreasing the quality of sea-water and bottom sediments, creating

many problems to human health, tourism and to the farmers.

Polychaetes are often used as bioindicators of changes in the marine

environmental conditions, mainly due to human activities (1).

The aim of this study is to investigate the polychaete communities

in the vicinity of fish cage farms, and to determine the impacts of fish

farming activities on their distribution.

Material and methods

Benthic samples were collected at six stations in the Aegean Sea

(Fig. 1). At each station three samples were taken; one under cages,

one at the vicinity of cages and one at a control site. Stations 2 and 4

were seasonally sampled, but only one season was considered in the

comparison between sites. The samples were washed through 0.5 mm

mesh size sieve, fixed with 10% formalin and preserved in 70%

ethanol. Sampling and community data of samples were given in

Table 1. 

Fig. 1. Sampling sites in the Aegean Sea.

Results and discussion

A total of 256 species and 2795 individuals belonging to 43

families were identified. Syllidae were the most diverse family with

48 species (19%), followed by Sabellidae (6%), Cirratulidae (6%) and

Phyllodocidae (6%). The Orbiniidae, Sphaerodoridae, Goniadidae,

Scalibregmidae and Acrocirridae were not collected under the fish

cages at all stations. The Syllidae dominated the Posidonia oceanica

meadows and coralligenous substrate, and their diversity was greatest

in the control sites whereas, Sabellidae and Cirratulidae were

abundant under the cages.

The samples collected under cages included dense populations of

Capitella capitata (30 ind.m

-2

at sta. 1), Protodorvillea kefersteini

(3060 ind.m

-2

at sta. 3), Nereis zonata(30 ind.m

-2

at sta. 4) and

Lumbrineris gracilis(180 ind.m

-2

at sta. 5; 110 ind.m

-2

at sta.6), these

species considered indicators of polluted or semi-polluted zones

(Table 1). The sample from the cage farming of tuna fish at station 2

was exceptionally represented by high populations of Paralacydonia

paradoxa(230 ind. m

-2

) and Macrochaeta clavicornis(Sars) (230

ind.m

-2

), which are indicators of clean waters. This is attributed to the

recent date of the installation of the cages (June 2002), and to their

location at the opening of the bay where the currents are relatively

strong. 

Table 1. Sampling and community data of samples collected under cages

(A), at the vicinity of cages (B) and at a control site (C) of each station.

R: Samples, D: Depth (meter), T: Sampling device (G: Grab, A: Dredge, S:

Scuba-diving), B: Biotopes (M: Mud, Sm: Sandy mud, Ms: Mudy sand, C:

Coralligenous substrate, P: Posidonia oceanicaDelile, Sa: Sand), S: Number

of Species, N: Number of Individuals.

Shannon-Weaver’s diversity index value ranges from 1.7 (A, Sta. 3)

to 4.3 (C, Sta. 6). Pielou’s evenness index value shows a similar trend,

being higher at control sites, lower in samples collected under cages.

High population densities of opportunistic species dominating

organically polluted-sediment under cages diminished diversity and

evenness values. The other samples collected under cages at stations

had a diversity index value around 3. The samples collected near

cages and far from cages presented diversified polychaete

assemblages that appeared to be structured mainly by the habitat type

and depth. At four stations, dense Posidonia oceanicameadows, very

sensitive to pollution, exist at the vicinity of cages and control sites,

showing undisturbed sediment structure. However, the disappearance

of this phanerogam under cages at station 3 is obvious.

The ordination analyses of pooled abundance data of stations

showed high similarities among stations, except station 1, where,

contrary to other stations, a coralligenous substrate was sampled at the

vicinity of cages that possessed a different faunal composition that

was dominated by Arichlidon reyssiand Syllis garciai. 

The present paper establishes that cage farming along the Aegean

coast of Turkey affect the distribution of the polychaete assemblages,

eliminating sensitive species and favouring opportunistic species. 

References

1-Pearson T. H., Rosenberg R., 1978. Macrobenthic succession in

relation to enrichment and pollution of the marine environment. Ocean.

Mar. Biol. Ann. Rev., 16: 229-311.